Keragaman dan Keunikan struktur kimia flavonoid

            Senyawa flavonoid merupakan salah satu kelompok fenol yang tebesar yang ditemukan di alam. Diman senywa –seenyawa ini merupakan zar warna merah, ungu, biru dan digunakan sebagai warna kuning yang ditemukan dalam tumbuh- tumbuhan. Flafonoid merupakan pigmen dari tumbuhan yang berwarna kuning, kuning jeruk dan merah dpat juga ditemukan pada buah, sayuran, kacang, biji, batng, bunga, herbal, rempah-rempah, seta produk pangan dan obat dari tanaman seperti “ minyak zaitun, cokelat, anggur merah, dan obat herbal. Senywa ini berperan sangat penting dalam menentukan warna, bau, rasa, sertakualitas nutrisi makanan.

Pada umumnya tumbuhan menghasilkan suatu senyawa flavonoid tertentu. Keberadaan flavonoid pada tingkat spesies, genus atau familia menunjukkan proses evolusi yang terjadi sepanjang sejarah hidupnya. Bagi tumbuhan senyawa flafonoid berperan terhadap pertahann diri terhadap hama, penyakit, herbivori, kompetisi, interaksi dengan mikroba, dormansi biji, pelindung terhadap radiasi sinar UV, molekul sinyal pada berbagai jalur transduksi, serta molekul sinyal pada polinasi dan fertilisasi jantan.

Senyawa untuk obat mula-mula diperkenalkan oleh seorang Amerika bernama Gyorgy (1936). Secara tidak sengaja Gyorgy memberikan ekstrak vitamin C (asam askorbat) kepada seorang dokter untuk mengobati penderita pendarahan kapiler subkutaneus dan ternyata dapat disembuhkan. Mc.Clure (1986) menemukan pula oleh bahwa senyawa flavonoid yang diekstrak dari Capsicum anunuum serta Citrus limon juga dapat menyembuhkan pendarahan kapiler subkutan. Mekanisme aktivitas senyawa tersebut dapat dipandang sebagai fungsi „alat komunikasi‟ (molecular messenger} dalam proses interaksi antar sel, yang selanjutnya dapat berpengaruh terhadap proses metabolisme sel atau mahluk hidup yang bersangkutan, baik bersifat negatif (menghambat) maupun bersifat positif (menstimulasi).

Flavonoid merupakan turunan dari fenol yang memiliki struktur dasar fenil benzopiron (tokoferol), dicirikan oleh kerangka 15 karbon (C6-C3-C6) yang terdiri dari satu cincin teroksigenasi dan dua cincin aromatis. Substitusi gugus kimia pada flavonoid umum- nya berupa hidroksilasi, metoksilasi, metilasi dan glikosilasi. Klasifikasi flavonoid sangat beragam, di antaranya ada yang mengklasifikasikan flavonoid menjadi flavon, flavonon, isoflavon, flavanol, flavanon, antosianin, dan kalkon.

1.      Flavon

Yang termasuk flavon di antaranya luteolin dan apigenin. Sumber flavon yang bagus adalah seledri, peterseli, berbagai bumbu dan cabai. Flavon dikaitkan dengan manfaat antioksidan secara keseluruhan dan menunda metabolisme obat-obatan.

2.      Anthocyanidins

Yang termasuk Anthocyanidins adalah malvidin, pelargondin, peoidin dan sianidin. Sumber anthocyanidin yang baik yaitu termasuk buah beri merah, ungu dan biru; buah delima; plum; anggur merah dan ungu. Anthocyanidins berhubungan dengan kesehatan jantung, efek antioksidan dan membantu pencegahan obesitas dan diabetes.

3.      Flavonones

Yang termasuk flavonones hesperetin, eriodictyol dan naringenin. Flavonon ditemukan berlimpah dalam buah jeruk. Flavon kelompok ini terkait dengan kesehatan jantung, relaksasi, dan keseluruhan aktivitas antioksidan dan anti-inflamasi.

4.      Isoflavon

Yang subkelompok ini ialah genistein, glycitein dan daidzein. Isoflavon sangat terkonsentrasi pada kedelai dan produk kedelai, serta kacang-kacangan. Mereka adalah phytoestrogen, yang berarti bahwa mereka adalah bahan kimia yang bertindak seperti hormon estrogen. Para ilmuwan menduga mereka mungkin bermanfaat dalam menurunkan risiko kanker hormonal, seperti kanker payudara, endometrium dan prostat, meskipun hasil studi saat ini beragam. Dalam berbagai penelitian, isoflavon kadang-kadang bertindak sebagai antioksidan dan kadang-kadang sebagai oksidan, sehingga efeknya pada kanker tidak jelas. Mereka juga sedang dipelajari sebagai cara untuk mengobati gejala menopause.

5.      Flavonol

Sub-kelompok flavonoid yang tersebar luas ini termasuk quercetin dan kaempferol. Mereka ditemukan dalam bawang, daun bawang, kubis Brussel, kale, brokoli, teh, buah, kacang dan apel. Quercetin adalah antihistamin yang terkait dengan membantu meringankan demam dan gatal-gatal.

Flavonol juga dikenal karena manfaat anti-peradangannya. Kaempferol dan flavonol lainnya berhubungan dengan aktivitas antiinflamasi dan antioksidan yang kuat yang mengarah pada pencegahan penyakit kronis.

6.       Flavanol

Ada tiga jenis utama flavanol yaitu: monomer (lebih dikenal sebagai katekin), dimer dan polimer. Flavanols ditemukan dalam teh, coklat, anggur, apel, buah beri, kacang fava dan anggur merah. Sementara katekin sangat umum dalam teh hijau dan putih, sementara dimer, yang berhubungan dengan menurunkan kolesterol, ditemukan dalam teh hitam. Para ilmuwan menduga katekin mungkin berguna dalam membantu gejala sindrom kelelahan kronis. Katekin juga terkait dengan kesehatan kardiovaskular dan neurologis.

Lebih dari 6467 senyawa flavonoid telah diidentifikasi dan jumlahnya terus meningkatKebanyakan flavonoid berbentuk monomer, tetapi terdapat pula bentuk dimer (biflavonoid), trimer, tetramer, dan polimer. Berikut beberapa bentuk flavonoid diantaranya sebagai berikut:

Permasalahan :

1)      Flavonid dapat memberikan manfaat pelindung dari radiasi siar UV, bagaimankah cara kerja flavonid sebagai pendung sindar UV jelaskan dari strukturnya?

2)      Capsicum anunuum serta Citrus limon dapat menyembuhkan pendarahan kapiler jika dilihat strutur dari flavonoid tersebut.Bagaiman pendapat anda mengapa flavonoid dapat menyembuhkan pendarahan kapiler?

3)     Dikatakan bahwa flavonoid dapat memberikan warna, bau dan juga menentukan nutrisi buah, pada bagian buah tidak didominasi dengan fafnoid hanya bagian tertentu.Biasanya pada buah terdapat bagian yang sangat sangat mengandung kasiat terdapat pada bagian kulitnya mengpa demikian  ?

Potensi Pemanfaatan terpenoid untuk makhluk hidup

Sebelumnya kita telah membahas mengenai apa itu keunikan dari terenoid dan juga terpenoid memiliki banyak varian atau beranekaragam. Dengan hal tersebut terpenoid juga memiliki beragam manfaat bagi kehidupan makhluk hidup. Terpenoid memainkan beberapa fungsi fisiologis dan juga ekologis dalam tanaman melalui sistem pertanahan langsung maupun tidak langsung. Dalam kehidupan masyarakat terpenoid dimanfaatkan dalam bidang industri farmasi, industri makanan maupun industri kosmetik. Melalui proses Rekayasa Genetika, peranan terpenoid ini dapat diperluas dengan meningkatkan kemampuan genetik tanaman, dimana yang ditingkatkan pada aroma buah-buahan dan produksi konten terprnoid farmasi dalam tanaman obat.

  Terpenoid ini merupakan salah satu dari delapan kelas utama senyawa fitokimi, selain dari polifenl, glukosinolat, fitosterol, kapsaisin, klorofil, betalain dan pektin sebagai salah satu dari kelompok senyawa fitokimia utama. Terpenoid atau yang dikenal juga dengan isoprenoid merupakan suatu senyawa hidrokarbon hasil metabolisme sekunder yang terdapat pada tumbuhan. Terpenoid ini juga diklelompokkan kedalam dua kelas utama yaitu karotenoid dan  non karotenoid. Karotenoid merupakan komponen fitokimia yang paling penting untuk menjaga kesehatan mata dan juga pada umumnya terdapat pada buah-buahan yang berwarna merah, jingga, hingga kuning. Pigmen yang memberikan warna merah hingga kuning tersebut antara lain adalah likopen, karoten (alfa,beta, dan gamma-beta karoten), lutein daan zeaxanthin, serta axtaxanthin. Pengelompokan senyawa fitokimia berdasarkaan pada pigmen pemberi warna dan sumber bahan pangan dapat dilihat tabel berikut ini.

	Pigmen warna Sumbr zat warna Beberapa tanaman yang berwarna sesai pigmennya Merah Antosianin Strawberi, rasberi, buah cerry, buah cranberries, buah delima, apel dan anggur merah. Likopen Tomat, anggur merah, semangka Betasianin Buah bit Orange Beta-Karoten Wortel, mangga, kesemek, labu kuning dan ubi jalar. Beta-Kriptoxanthin Jeruk dan jeruk kepcok Kuning Lutein dan Zeaxanthin Jagung dan Alpukat Curcumin Kunyit Biru/Ungu Antosianin Bluberries, plum, terong ungu, dan anggur. Hijau Klorofil Brokoi, kubis, bayam, kol, asparagus dan the hijau. Hitam Thearunhigens The Hitam Antosianin Blackberries

Selain komponen karotenoid, pada terpenoid terdapat juga komponen yang tergolong dalam non-karotenoid. Komponen-komponen terpenoid yang termasuk ke dalam golongan non-karotenoid antara lain perillyl alcohol, saponin, terpenol, dan terpene limonoid. Komponen Perillyl alcohol banyak terdapat pada buah ceri dan mint. Menurut berbagai penelitian yang telah dilakukan, komponen perillyl alcohol ini bersifat dapat mencegah, memperlambat, atau mempercepat kematian sel kanker di dalam tubuh. Sedangkan saponin memiliki kemampuan untuk mereduksi kolesterol dan melawan kanker kolon. Komponen ini banyak terdapat pada kacang-kacangan. Terpenol merupakan komponen yang mampu memberikan citarasa khusus pada wortel dan dapat mengurangi sel kanker di dalam tubuh. Sedangkan Terpene Limonoid terutama banyak terdapat pada kulit dan membran buah jeruk. Terpene Limonoid banyak terdapat pada jeruk seperti jeruk orange, jeruk lemon, dan juga jeruk nipis. Komponen ini juga dapat mengurangi sel kanker di dalam tubuh.

Keragaman dan Keunikan Struktur Terpenoid

Sebelumnya telah dibahas mengenai metabolisme primer dan juga metabolisme sekunder. dimana pada metabolisme sekunder ini secara lebih sederhananya terdapat golongan salah satunya terpenoid. Terpenoid  ini adalah salah satu komponen utuma yang ada dalam tumbuhan, salah satu ciri khas atau keunikan terpenoid ini dalam tanaman ia mempunyai bau dan dapat diisolasi dari bahan nabati dengan proses penyulingan yang sesuai akan menghasilkan minyak atsiri.  Minyak atsiri yang dulunya berasal dari bunga yang secara sederhananya memiliki perbandungan antar atom Hidrogen (H) dan atom  Carbon (C ) yang berasal dari senyawa terpenoid dengan perbandngan 8:5 dengan perbandigan tersebut dapat dikatakan senyawa tersebut tergolong senyawa terpenoid.

            Secara umum terpenoid memiliki rumus molekulnya (C₅H₈) dengan hal ini iterlihat terpenoid berasal dari atom C yang berjumlah 5. Dimana terpenoid merupakan produk alami yang diturunkan dari isoprena (C₅) yang saling bergandengan dalam modelnya kepala ke ekor (head-to-tail), sedangkan pada unit isoprenannya diturunkan dari metabolisme asam asetat oleh jalur asam mevalonat (mevalonic acid : MVA). 

Gambar. Isoprena(C₅)

Terpenoid dapat diklompokkan atau diklasifikasikan berdasarkan rumus struktur dari n dan sumberrnya. Diantaranya sebagai berikut:

Nama	Rumus	Sumber
Monoterpen	C10H16	Minyak Atsiri
Seskuiterpen	C15H24	Minyak Atsiri
Diterpen	C20H32	Resin Pinus
Triterpen	C30H48	Saponin, Damar
Tetraterpen	C40H64	Pigmen, Karoten
Politerpen	(C5H8)n  n  8	Karet Alam

1.      Monoterpen (C₁₀H₁₆)

2.      Seskuiterpen (C₁₅H₂₄)

3.      Diterpen (C₂₀H₃₂)

4.      Triterpen (C₃₀H₄₈)

5.      Tetraterpen (C₄₀H₆₄)

6.      Politerpen (C₅H₈)_n n 8

Adapan kegunaan terpenoid pada tubuhan diantaranya sebagai berikut:

1)      Fitoaleksin

Fitoaleksin ini merupakan suatu senyawa anti-mikrobial yang dibiosintesis (dibuat) dan diakumulasikan oleh tanaman setelah terjadi infeksi dari mikroorganisme patogen atau terpapar senyawa kimia tertentu dan radiasi dengan sinar UV.

2)      Insect antifectan, repellant

3)      Pertahanan tubuh herbifora

4)      Fermon Hormon Tumbuhan

Fermon adalah sejenis zat kimia yang berfungsi untuk merangsang dan memiliki daya pikat seks pada hewan jantan maupun betina.

Salah satu tumbuhan laut yang memiliki kandungan terpenoid didalamnya adalah Alga Merah.

Gambar. Alga merah ( G. Verrucosa)

Beberapa alga seperti alga hijau, alga merah, ataupun alga coklat merupakan potensial senyawa bioaktif yang sangat beragam manfaat bagi perindustrian farmasi. Diantaranya pemanfaatannya adalah sebagai anti bakteri, anti tumor, anti kangker dan juga industri agrokimia.

G. Verrucosa dilakukan pengekstrakan melalui metode maseerasi pelarut etanol menghasilkan ekstrak G. Verrucosa yang diuji aktivitas antibakterinya. Kemampuan ekstrak G. Verrucosa sebagai senyawa antibakteri dalam menghambat pertumbuhan bakteri vibrio dari hasil uji diakibatkan adanya senyawa terpenoid didalamnya.

Simanjuntak (1995) menyatakan bahwa analisa kimia alga merah mengandung senyawa terpenoid,asetogenik maupun senyawa aromatik. Umumnya senyawa yang ditemukan pada alga merah bersifat anti mikroba, anti inflamasi, anti virus dan bersifat sitoksis. Terpen atau terpenoid aktif terhadap bakteri, fungi, virus, dan protozoa. Mekanisme kerja terpen belum diketahui dengan baik dan dispekulasi terlibat dalam perusakan membran sel oleh senyawa lipofilik (Indobic,2009). Mekanisme kerja antibakteri pada umumnya menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara mengiritasi dinding sel, menggumpalkan protein bakteri sehingga terjadi hidrolisis dan difusi cairan sel yang disebabkan karena perbedaan tekanan osmose.

Permasalahan:

1)      Terpenoid merupakan turunan dari isoprena dimana didalamya terdapat unsur C sebanyak lima. Dalam penjelasan artikel diatas dikatakan terpenoid berasal dari isoprena yang saling bergandengan dalam model kepala ekor, dapatkah anda menjelaskan definisi tersebut?

2)      Menurut anda mengapa kegunaan terpenoid dalam tumbuhan yaitu fermon dimana fungsinya untuk merangsang daya pikat hewan jantan maupun betina. Apa peranan terpenoid tersebut?

3)      Dalam tanaman alga merah dikatakan terdapat terpenoid. Mengapa dalam algamerah itu dapat dikatakan terdapat terpenoid didalamnya apa ciri-cirinya?

jawaban permasalahan vinny :